(57)【要約】【課題】合成繊維糸条（特に、モノフィラメント糸条）への油剤付与に際して、適切量の油剤を付与と油剤の付着斑を軽減でき、製糸工程での油剤の飛散やスカムの発生などを防ぐことが可能な油剤付与装置を提供する。【解決手段】走行する糸条(Y)に対して油剤を付与するための油剤付与装置において、前記走行糸条(Y)と接触して油剤を付与する回転体(2)と、前記回転体(2)の外周面の円周方向に沿って刻設された溝幅が０．２〜２．０ｍｍであって溝深さが少なくとも１．０ｍｍである円周溝(1)と、前記円周溝(1)がピックアップする油剤を供給するための油剤供給手段(4)と、前記回転体(2)の少なくとも糸条出口側に設けられると共に走行糸条(Y)の糸道を規制する糸道規制部材(3)とを具備した油剤付与装置である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する糸条に対して油剤を付与するための油剤付与装置において、前記走行糸条と接触して油剤を付与する回転体と、前記回転体の外周面の円周方向に沿って刻設された溝幅が０．２〜２．０ｍｍであって溝深さが少なくとも１．０ｍｍである円周溝と、前記円周溝がピックアップする油剤を供給するための油剤供給手段と、前記回転体の少なくとも糸条出口側に設けられると共に走行糸条の糸道を規制する糸道規制部材とを具備した油剤付与装置。
【請求項２】
前記円周溝の両側壁上端のエッジ部には少なくとも０．２ｍｍの曲率半径を有する曲面を形成するためのＲ取り加工が施されていることを特徴とする、請求項１に記載の油剤付与装置。
【請求項３】
スクリーン紗用モノフィラメントの製糸工程に使用することを特徴とする、請求項１又は２に記載の油剤付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル、ポリアミドなどの合成繊維（特に、ポリエステルからなるモノフィラメント）の製糸工程において、走行する糸条に対して油剤を付与するための油剤付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーン紗に用いる原糸としては、印刷した際の美しさを維持するために、通常１本の単繊維からなるモノフィラメントを使用することによって非常に高い均繊性や高い寸法安定性を実現している。なお、スクリーン紗に用いられるモノフィラメントの製造方法については、例えば、特開昭６２−１０４７９５号公報、特開昭６２−２１５０１３号公報、特開平２−８０６４０号公報、特開平２−１２７５１３号公報、特開平４−１００９１４号公報、特開２００２−１０５７６３号公報、特開２００３−１３８４２９号公報などに詳細に開示されているので、ここでは、その詳細説明を省略する。
【０００３】
このようなスクリーン紗用モノフィラメントにおいては、非常に高い均繊性や高い寸法安定性を得ようとすると、ただ単にモノフィラメントを巻き取るような技術では、高密度スクリーン紗用に要求されるようなより一層の均繊性を得ることは難しい。何故ならば、高い均繊性を得るために、モノフィラメントを紡糸して延伸する製糸工程において、モノフィラメント繊度が変動する要因を全てコントロールし、繊度斑を起こさないようにすることが要求されるからである。
【０００４】
例えば、合成繊維の製糸工程では一般的に、巻取性の改善や、後工程における工程通過性等を改良するために、平滑性、静電性などの機能を持った油剤を糸に付与することが行なわれる。なお、合成繊維の製糸工程において走行糸条に油剤を付与する技術としては、所定厚さの油膜を形成させたオイリングローラーに走行する糸条を接触させて油剤を付与するオイリングローラー油剤付与方式、あるいは、糸条を集束するガイドに油剤の吐出孔を設けて、連続的に計量供給した所定量の油剤をガイド上で走行糸条と接触させて付与するガイド式油剤付与方式（例えば、特開平８−１２０５１２号公報参照）などが用いられている。
【０００５】
一般に、このような油剤付与技術はマルチフィラメント糸条に対しては効果的であることが認められている。ところが、モノフィラメントの場合には、マルチフィラメントに対して一般に行なわれているような前述の油剤付与技術を適用しようとすると、油剤の付着斑が生じるという問題がある。
【０００６】
何故ならば、通常、複数の単繊維（フィラメント）の集合体であるマルチフィラメントでは、油剤付与装置から供給された油剤に接触した糸条は、毛細管現象により単繊維群の間に形成されるわずかな隙間に油剤が吸い上げられたり、フィラメント群がマイグレーションを起こして互いの位置をわずかに変えたりたりすることで、糸表面に付着した油膜厚みが自然に均一化されるからである。これに対して、ただ１本の単繊維で構成されるモノフィラメント糸条においては、マルチフィラメント糸条の場合のような自立的な油膜状態を形成させる油膜の最適化は期待できないことは言うまでもない。
【０００７】
その上、スクリーン紗に用いるモノフィラメントは、フィラメント径が大きく、モノフィラメントが接触する側の片面からのみローラーや油剤付与ガイドから糸条に油剤を付与しようとすると、モノフィラメントの全周に行き渡るようにするには、どうしても多量の油剤を余分にモノフィラメントに対して付与しなければならない。たしかに、このようにすれば、最低限の油剤の均一付与性を確保することができる。
【０００８】
しかしながら、他方では、製紙工程においてモノフィラメントが糸ガイドを通過する際の擦過や、引取ローラー上を屈曲して走行する際に、余分に保持した油剤が飛散し、飛散した油剤によって周囲の製糸設備が汚れたり、製品汚れを発生させたりする原因となるという問題が発生する。また、後工程で糸ガイドなどとの接触時にモノフィラメントが余分に保持している油成分が削げ落ち、それが蓄積してスカムとなることで、工程内で断糸したり、製品中にスカムが混ざったりしてしまうといった糸品位上の問題も発生する。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１２０５１２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１０４７９５号公報
【特許文献３】特開昭６２−２１５０１３号公報
【特許文献４】特開平２−８０６４０号公報
【特許文献５】特開平２−１２７５１３号公報
【特許文献６】特開平４−１００９１４号公報
【特許文献７】特開２００２−１０５７６３号公報
【特許文献８】特開２００３−１３８４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上に述べた従来技術が有する問題を解決することを目的とするものであって、走行する合成繊維糸条への油剤付与（特に、スクリーン紗用途のようなモノフィラメントへの油剤付与）に際して、制御された量の油剤を付与することができ、さらに、油剤の付着斑も軽減することができ、これによって、製糸工程での油剤の飛散やスカムの発生などの問題を防ぎ、製糸環境を悪化させることなく、しかも、品位の優れた糸条が得られる油剤付与装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、前記課題を達成するために鋭意検討した結果、回転体の円周方向に沿って溝を形成し、この溝に油剤を保持させて、一定深さ（一定厚さ）の油剤溜りを形成させて、糸条をこの溝の底部に接触走行させることを想到するに至った。そして、この着想を実験したところ、従来技術のように接触面の片側から一方的に走行糸条に油剤を付与する方法と異なって、油剤溜り中に糸条を走行させることができ、しかも、制御された量の油剤を糸条の外周の全面から付与できることを見出して、本発明を完成するに至ったものである。
【００１２】
ここに、前記課題を解決するための、請求項１に記載の発明として、「走行する糸条に対して油剤を付与するための油剤付与装置において、前記走行糸条と接触して油剤を付与する回転体と、前記回転体の外周面の円周方向に沿って刻設された溝幅が０．２〜２．０ｍｍであって溝深さが少なくとも１．０ｍｍである円周溝と、前記円周溝がピックアップする油剤を供給するための油剤供給手段と、前記回転体の少なくとも糸条出口側に設けられると共に走行糸条の糸道をする糸道規制部材とを具備した油剤付与」が提供される。
【００１３】
このとき、請求項２に記載の発明のように、「前記円周溝の両側壁上端のエッジ部には少なくとも０．２ｍｍの曲率半径を有する曲面を形成するためのＲ取り加工が施されていることを特徴とする、請求項１に記載の油剤付与装置」とすることが好ましい。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の発明のように、「スクリーン紗用モノフィラメントの製糸工程に使用することを特徴とする、請求項１又は２に記載の油剤付与装置」とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上に述べた請求項１に記載の発明によれば、ポリエステル、ポリアミドなどの合成繊維糸条（特に、ポリエステルからなるモノフィラメント）の製糸工程において、油剤を付与する際に、回転体上に刻設された円周溝にピックアップされる油剤量を溝幅や溝深さによって適切に制御することができる。しかも、溝の中にピックアップされる油剤深さについては、溝の深さを調整することによって自在に制御できるために、糸条を円周溝の底部に接触させながら走行させると、円周溝の中にピックアップされた油剤に浸漬させたような状態を具現化することができる。
【００１６】
そうすると、従来のように糸条と接触する片側面から一方的に油剤を付与する場合と異なって、糸条が接触する面からだけでなく、糸条の全外周面から一度に油剤を付与することができる。また、このような円周溝を刻設した回転体は、糸条走行方向に回転させることができるために、固定ガイドを使用するガイ方式の油剤付与装置とは異なって、糸条が油剤付与面に接触した際の擦過抵抗を軽減することができる。更に、糸揺れや糸条振動が生じないように糸道規制部材によって走行する糸条の糸道が少なくとも糸条出側において適正に規制されるために、走行糸条の擦過損傷を低減することができる。
【００１７】
以上に述べたような理由から、請求項１に記載の発明によれば、適正量に制御された油剤を走行する糸条の全外周面から実質的に付与することができるために、過剰に油剤を付与することがなくなり、これと共に油剤の飛散やスカムの発生も大幅に低減させることができる。このため、製糸工程やその後の工程で糸ガイドなどとの接触時に糸条が余分に保持している油成分が削げ落ち、それが蓄積してスカムとなって、このスカムが障害となって断糸したり、製品中にスカムが混ざったりして糸品位が悪化するといった問題を解消することができる。更には、糸条が余分に保持した油剤が飛散し、飛散した油剤によって周囲の製糸設備が汚れたり、製品汚れを発生させたりすることもなくなる。また、走行糸条が過度に擦過されて損傷を受けるようなことも低減することができる。
【００１８】
次に、請求項２に係わる発明によれば、回転体に刻説された円周溝への走行糸条の出入口部で糸条が損傷を受けないようにＲ取り加工が施されているから、この部分に走行糸条が接触したとしても、糸条がダメージを受けるのを低減することができる。
【００１９】
なお、本発明はマルチフィラメント糸条であっても効果を奏するが、請求項３に記載の発明とすることによって、モノフィラメント糸条の製糸工程に好適に使用でき、特に高い均繊性が要求され、しかも、単繊維径が比較的大きいスクリーン紗用モノフィラメント糸条の製糸工程において特に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ポリエステルからなる糸条を溶融紡糸するに際して、紡糸油剤を糸条に付与する工程に本発明の油剤付与装置を用いた一実施態様例を模式的に示した説明図である。ただし、これらの図１及び図２において、各参照符号について先ず説明すると、Ｙは糸条、１は円周溝、２は回転体、３は糸道規制部材、４は油剤供給手段、そして、５、５’は引取りローラーをそれぞれ示す。また、図２において、ＷとＨは前記円周溝１の溝幅と溝深さをそれぞれ示す。更に、Ｒは前記円周溝１の両側壁の上端エッジ部に施すＲ取り加工を施した際の曲面の曲率半径を示す。
【００２１】
なお、以下の説明においては、油剤を付与する対象となる糸条をモノフィラメント糸条に限定して説明するが、本発明の油剤付与装置は、モノフィラメント糸条（特に、スクリーン紗用モノフィラメント）に適用することがより好ましいが、モノフィラメント糸条に限定されることなく、マルチフィラメント糸条に対しても適用できることは言うまでもない。
【００２２】
以上に説明した製糸工程の一部を例示した図１において、図示省略した紡糸口金から溶融紡糸された糸条Ｙは周知の冷却手段によって冷却固化され、図示した回転体２まで走行し、ここで紡糸油剤が付与され、次いで、引取りローラー５、５’によって引き取られ、必要に応じて延伸工程で延伸されたり、熱処理されたりして最終的に巻き取られる。なお、マルチフィラメント糸条の場合には、油剤が付与された後にフィラメント同士を交絡処理することが行われたりする。
【００２３】
本発明は、前記回転体２に刻設された円周溝１の中にピックアップされた油剤溜り中へ糸条Ｙを走行させることを一大特徴とするものであって、この点については、更に、図１に示したＡ部の拡大断面図である図２を援用しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１に例示した油剤付与装置の実施態様例では、回転体２に刻設された円周溝１がピックアップする油剤を供給するための油剤供給手段として「油剤を貯めるためのトレイ４」が設けられている。また、回転体２は、このトレイ４の中にその下部の一部が浸漬された状態で図示省略した電動機などの回転駆動手段によって、図中に矢印で示した糸条Ｙの走行方向へ回転駆動される。
【００２５】
このとき、回転体２の外周面には円周溝１が刻設されている。なお、この円周溝１は、回転体２の外周面の円周方向に沿って、その溝幅（Ｗ）が０．２〜２．０ｍｍ、その溝深さ（Ｈ）が少なくとも１．０ｍｍという形状を有するように形成されている。ここで、本発明の油剤付与装置では、回転体２に刻設された円周溝１が溝幅（Ｗ）０．２〜２．０ｍｍと狭いために、油剤の表面張力とこれに起因する毛細管現象とに前記トレイ４などの油剤供給手段によって供給された油剤を溝中に保持することができる。すなわち、このようにすることによって、所定の深さを有する円周溝１の中に必要な液深（油膜厚さ）を有する油剤溜りを形成できる。
【００２６】
そこで、糸条Ｙをこの円周溝１の底部に接触させながら走行させれば、円周溝１にピックアップされて溝中に溜った油剤の中をくぐらせることができ、これによって、走行糸条Ｙの外周の全面から油剤を付与することができる。なお、その際、糸条Ｙへの油剤の付着量は、糸条の走行速度、溝幅（Ｗ）や溝深さ（Ｈ）などの溝形状、回転体２の回転周速度、糸条Ｙと回転体２との接糸長などの様々な要因によって変わってくるため、最終的には実験によって好ましい条件を適宜選択することが好ましい。
【００２７】
ここで、回転体２に刻設する円周溝１の溝幅（Ｗ）は、０．２〜２．０ｍｍとすることが必要である。何故ならば、溝幅（Ｗ）が０．２ｍｍ未満であると、走行糸条Ｙが円周溝１中を走行する際に溝の側壁などから受ける摩擦抵抗などの悪影響が顕著となり、糸条Ｙに損傷をあたえるなどの問題が生じる。また、円周溝１が保持する油剤量も溝幅（Ｗ）と共に少なくなるため、例えば、糸条Ｙの揺れや振動などの影響を受けやすくなって、糸条Ｙに付着する油剤の量が変動しやすくなり、油剤の付着斑などの好ましくない問題を惹起する。
【００２８】
逆に、溝幅（Ｗ）が２．０ｍｍを超えると、油剤の表面張力とこれに起因する毛細管現象による円周溝１の油剤ピックアップ効果が小さくなる。そうすると、トレイ４で油剤をピックアップして円周溝１中に油剤溜めを形成しなければならないのが、油剤の脱落が大きくなって十分な液深（油膜厚さ）を有する油剤溜めが形成されない。そうすると、円周溝１に形成される油膜の厚み小さくなって、従来技術のような片方側の接触面からの油剤付与と変わらなくなり、反接触側の糸条Ｙの外周面に油剤が十分に行き渡らなくなって、本発明の特徴を十分に活かすことができなくなる。
【００２９】
つぎに、円周溝１の溝深さ（Ｈ）は、糸条Ｙの外周径に対して十分な油剤溜り（油膜厚み）を確保するために少なくとも１．０ｍｍであることが必要である。何故ならば、溝底部を接触走行する糸条Ｙとの接触面からだけでなく、糸条Ｙの全ての外周面からも油剤を付与するためには、円周溝１に形成される油剤溜りの液深（油膜厚み）として糸条Ｙの全外周が十分に油剤中に浸漬されることが肝要となるからである。したがって、毛細管現象によって適切な液深を有する油剤がピックアップされるためには、少なくとも１．０ｍｍの溝深さ（Ｈ）が要求される。そして、このような条件を満たす溝深さ（Ｈ）を確保することによって、円周溝１中に形成された油剤溜めを糸条Ｙの外周径よりも十分に大きくすることができ、これによって、糸条Ｙの外周全面から油剤を付与することができる。
【００３０】
以上に述べたように、本発明においては、回転体２に設けた円周溝１中に油剤をピックアップして、その中へ糸条Ｙを走行させるために、図１に例示したように、糸道規制部材３によって走行糸条Ｙの糸道をほとんど屈曲させることなく、上流から下流へと走行させながら油剤を付与することができる。
【００３１】
これに対して、本発明のように回転体２に円周溝１を設ける方法ではなく、例えば油剤浴を設けて、油剤浴に貯えた油剤中にディップして走行糸条Ｙに油剤を付与しようとする方法も考えられる。
【００３２】
しかしながら、このような方法では、走行糸条Ｙを油剤浴へ導入した後、これを油剤浴から引き上げることが要求される。そうすると、油剤浴への糸条Ｙの出し入れによって、走行糸条Ｙの糸道が大きく屈曲され、糸条Ｙの走行抵抗が増えて糸条Ｙが損傷を受ける可能性が高くなるとともに、油剤付与装置自体を設置する方法や設置レイアウトなどに大きな制約を受けるが、本発明ではこのような問題を惹起しない。しかも、本発明の装置においては、溝幅（Ｗ）や溝深さ（Ｈ）、あるいは回転体２の回転速度などによって、油剤のピックアップ量を適正に制御できるのに対して、前述のような従来法では、走行糸条Ｙへの油剤付着量の制御を行なうことはきわめて困難である。
【００３３】
本発明においては、油剤供給手段として、図１の例では、回転体２の下部を浸漬するトレイ４を使用している。しかしながら、本発明の油剤供給手段としては、このようなトレイ４に限定されることはなく、回転体２に刻設した円周溝１に所定量の油剤が適正にピックアップされる機能を有していればよい。したがって、例えば、回転体２の糸条走行面とは反対側において、円周溝１の位置に対応させて油剤供給管を設けて、この油剤供給管から円周溝１に対して油剤を供給して、円周溝１が供給された油剤をピックアップするようなものであってもよい。すなわち、本発明において肝要なことは、回転体２に刻設した円周溝１に所定の液深さ（油剤の膜厚）（Ｈ）を有する油剤溜めを形成して、この油剤溜め中へ糸条Ｙをくぐらせることである。
【００３４】
以上に述べたように、本発明は、回転体２に刻設された円周溝１中に油剤溜りを形成し、その溝底部に糸条Ｙを接触走行させることを特徴とする。しかしながら、このようにして糸条Ｙを円周溝１に出入りさせる際に、糸条Ｙが揺れたり振動したりして円周溝１のエッジ部に接触して損傷を受ける恐れがある。そこで、走行する糸条Ｙが揺れたり振動したりして糸道が不安定となって円周溝１の両側壁やそのエッジ部に過度に接触しないように、走行する糸条Ｙの糸道を一定に規制するための糸道規制部材３を円周溝１から糸条Ｙが出る出口側に少なくとも設けるのが重要である。
【００３５】
何故ならば、糸道規制部材３は、回転ガイドのように糸条Ｙとの接触圧力によって回転させることもできるが、通常は固定して設置されるために、走行糸条Ｙはこの糸道規制部材３に擦過されて損傷を受ける可能性がある。したがって、摩擦抵抗を低減するためには、走行糸条Ｙに油剤が付与されて摩擦係数が小さくなった状態で糸道規制部材３と接触させることが好ましい。このため、糸道規制部材３は、油剤を付与するための回転体２の糸条出口側に少なくとも設けることが重要である。
【００３６】
ただし、擦過損傷が余り問題とならないような場合には、円周溝１への糸条入口側にも設けて糸道を更に安定させることが好ましい。しかしながら、その設置位置については、糸条Ｙと回転体２との間の接糸長を製糸条件に合わせて調整するという重要な役割を担っているため、糸条Ｙへのダメージの低減と共に、この点についても充分配慮する必要がある。
【００３７】
なお、このような糸道規制部材３としては、図１に例示した糸道を規制する溝付きの棒ガイド、スネルガイド、Ｕ字状ガイド、Ｖ字状ガイドなどの周知の糸ガイドを好適に使用することができる。このとき、このような糸道規制部材３の材質としては、糸条Ｙとの間の擦過損傷を防止でき、しかも、磨耗をできるだけ少なくできるという観点から、酸化アルミニュウム、酸化チタンなどのセラミック製とするか、あるいはセラミック・コーティングを施すことが好ましい。
【００３８】
更に、糸条Ｙが接触する面は、走行する糸条Ｙとの間の摩擦係数が小さくなるような適当な表面粗さを有していることが好ましい。なお、このような表面粗さ（Ｒａ）としては、糸条Ｙを構成するポリマー種、接触圧力、糸条Ｙの外周径などの要因によって左右されるが、例えば、０．５Ｓ（０．５μｍ）以上、１０．０Ｓ（１０．０μｍ）以下程度にすることが好ましい。なお、特に、０．５Ｓ（０．５μｍ）未満の表面粗さでは、走行糸条Ｙとの間の摩擦係数が高くなり、走行糸条Ｙが擦過損傷を受け易くなって、得られる糸条の品位が悪化するため好ましくない。
【００３９】
以上に述べたように、本発明では、回転体２に刻設された円周溝２の糸条Ｙの出入口に関して、少なくとも糸条出口側に糸道規制部材３を設けて走行糸条Ｙの糸道を一定に規制することが重要である。しかしながら、このように、走行糸条Ｙの糸道を円周溝１に真直ぐに出入りするように規制したとしても、回転体２に刻設する円周溝１の両側壁の上端にはエッジ部（角部）が形成されている。このために、糸条Ｙが円周溝１に出入りする際に、このエッジ部に接触するとダメージを受ける可能性がある。
【００４０】
したがって、このようなダメージを回避するためには、円周溝１の両側壁上端のエッジ部には少なくとも０．２ｍｍの曲率半径（Ｒ）を有する曲面を形成するＲ取り加工をすることが好ましい。そして、このようなＲ取り加工をすることによって、走行する糸条Ｙを円周溝１中に導入する操作が容易になり、その上、糸条Ｙが円周溝１に出入りする際に十分な厚みの油膜が形成され難い両側壁のエッジ部に接触してダメージを受けることを回避することができるという好ましい効果も得られる。
【００４１】
以上に詳細に述べたように、前記糸道規制部材３による糸道の安定化効果とあいまって、このＲ取り加工をも施すことによって、糸条Ｙが円周溝１に出入りする際に円周溝１の両側壁上端に形成されたエッジ部から受けるダメージをも軽減することができる。このような糸条Ｙへのダメージの軽減という観点からは、回転体２の回転方向を糸条Ｙの走行方向と同じにすることが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、糸条Ｙと回転体２とが接触した際に、糸条Ｙにかかる抵抗力を軽減できるからである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
合成繊維の製糸工程に用いる油剤付与装置として好適に利用できる。特に、スクリーン紗用モノフィラメント糸条の製糸工程に使用する油剤付与装置として好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一つの実施態様例を模式的に示した説明図である。
【図２】図１に示したＡ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｙ  糸条
１  円周溝
２  回転体
３  糸道規制部材
４  油剤供給手段
５、５’  引取ローラー
【図１】
2005299019.tif 000003
【図２】
2005299019.tif 000004